圓弧形建筑的施工放線的原理與工程實踐

摘 要：結合工程實踐，介紹了圓弧形建筑的施工放線原理和常用方法，總結分析了在工程測量中使用 AUTOCAD 的優點。

關鍵詞：圓弧形建筑；AUTOCAD；放線方法

1 引言

近年來，隨著旅游建筑、公共建筑的發展，城市建筑的體型改變了原來簡單劃一的格局，建筑設計出現了較過去更為美觀、更為復雜多樣的平面形狀，尤其是圓弧形平面建筑更為廣泛，住宅建筑、辦公樓建筑、影劇院建筑、旅館飯店建筑、醫院建筑、交通性建筑等常有采用。圓弧形建筑的現場施工放線的方法與簡單建筑放線不同，常用的方法有：直接拉線法，矢高法，坐標計算法等。

2 施工放線方法

2.1 直接拉線法

這種施工方法，大多在圓弧半徑較小的情況下采用，比較簡單，容易掌握。如給出半徑長，可先找出圓心，然后用半徑畫弧的方法定位。方法是先在地面上定出弧弦的端點，定出端點樁位。然后分別以端點為圓心，用給定的半徑畫弧，兩弧交于一點，即為圓心，定出中心樁位。再以中心樁為圓心，用給定的半徑在端點樁之間畫弧.即測出所要求的弧形。若設計中已給出中心樁位，則直接以中心樁為圓心，用給定半徑在端點樁之間畫弧即可。

2.2 矢高法

對于半徑較大的建筑，不便采用直接拉線法，可采用矢高法放線，它的計算簡單，放線人員易于掌握。矢高法做圖順序，就是根據矢高逐漸加密弧上各點，然后畫出弧形。

2.3 坐標計算法

半徑較大的圓弧平面曲線圖形的施工放線，用坐標計算法能獲得較高的施工精度，而施工操作也較簡便。坐標計算法，一般將計算結果列成表格，供放線人員使用，因此，實際現場施工放線工作比較簡單。

3 工程實踐

3.1 工程概況

中交集團南方總部基地（二期）基坑支護工程，本工程主要包括地下連續墻、鋼構樁、內支撐、土方開挖等施工。其中地下連續墻有一段為圓弧形（A-B段），半徑約54.7米，連續墻寬為1.0米，如下圖1所示：

3.2 測量放線方案選擇

圓弧平面圖形的施工測量傳統方法概括起來有直接拉線法、幾何作圖法、坐標系法、經緯儀測量法，其中經緯儀測量中常用的有經緯儀測角法、切線支距法和弦線支距法。

直接拉線法是定圓心拉半徑，適用于圓弧半徑較小的情況，本工程無法用該方法進行放樣。幾何作圖法適用于現場平坦的場地，本工程地形高低不平，還有數處大坑，也無法用本方法放樣。坐標系法是在平面圖中適當位置重新建立坐標系，計算出各定位點坐標，利用坐標系進行拉距離放樣，這個方法也要求地形平坦，故仍不適用于本工程。經緯儀測量法中的經緯儀測角法雖然能夠實現本工程的測量定位，但要進行多次距離角度測量，非常繁瑣，不能滿足工期的要求，最后選擇用全站儀進行坐標放樣。

3.3 放樣點坐標的計算

放樣點坐標的計算是本放線方法的一道關鍵步驟，在設計院給出的平面圖中給出了輪廓線上的幾個坐標，這幾個坐標是進行所有定位坐標計算的原始數據。根據施工要求以及方便現場機械施工，項目部決定將圓弧段每個槽段等分為2段，先放樣圓弧的內邊線，然后放樣外邊線，具體如下圖2所示：

坐標計算方法有 3 種：

（1）最基本的方法，將待求點坐標設為X0，Y0利用圓的方程、直線方程以兩點間的距離公式，建立方程組進行求解，但這種方法速度很慢，本工程放樣用的定位點，數量非常多，用這種方法雖能解出但滿足不了工期要求。

（2）是利用Casiofx -4500p 以上計算器或有關計算機軟件計算放樣點坐標。Casiofx -4500p計算器是目前高等級公路施工中使用較多的一種計算器，它的程序計算功能可進行一些較為復雜的曲線要素的坐標計算。

（3）是利用 AutoCAD 進行坐標搜捕，這種方法能利用電子版的設計圖，快速搜捕出平面圖中任意點坐標，精度一般能達到1cm以內，能夠滿足房建施工精度要求。

所以取方法（3）最合適本工程，下面介紹一下按方法 （3）進行搜捕的過程，首先，依照設計圖的圓弧槽段（設計圖給出了槽段的內邊線A-B圓弧），向外偏移1.0米繪制出外邊線，由于1，2點位置已經確定，分別以1，2號點為圓心，半徑5.5米為半徑畫圓，圓與內外邊線交點即為槽S097段起始放樣點4和點3（圖示2），同樣的方法，以點3和點4為起點，以半徑2.75米畫圓交內外邊線為點6和點5，以此類推，一直放樣到槽S089段點39和點40，將大圓弧化成每個小槽段，接著利用 CAD 軟件中點坐標的捕捉功能，將槽段中的放樣點依次捕捉出來， 并讀取其坐標，最后將坐標輸入到全站儀中放樣。

3.4 資料管理

AUTOCAD 作為常用的工程系列軟件平臺，已為絕大多數技術人員所了解和掌握。在施工過程中資料的整理及管理，特別是作為主軸線控制網的基礎圖為以后報驗資料的圖示奠定了基礎。在 AUTOCAD 平臺上，測量成果的使用、維護和更新具有快捷的特性，能夠隨時保持產品信息的現勢性，可以隨時補充修改，隨時出新圖提供使用。

4 結語

圓弧形建筑在工程中的廣泛應用給施工放樣工作提出了更高的要求，必須 根據實 際情況（比如圓弧半徑的大小，弧的長度，周圍建筑對放樣的影響等），采用合理的放樣方法， 得到最精確的放樣曲線。本工程例用上述方法進行測量放線，精度高，速度快。大大提高了施工度，比利用經緯儀測角簡單，快速。在一些造型復雜的工程中，制定一個行之有效的測量方案，可以簡化工作難度，加快施工進度。

參考文獻

[1]鄧學才.復雜建筑施工放線[M].北京：中國建筑工業出版社，1988.10

[2]潘全祥.測量員[M].北京：中國建筑工業出版社，1998.19.